Koľko flash zmení podnikové úložisko?

Pamäť typu Flash už mala obrovský vplyv na spotrebiteľské zariadenia - všetko od smartfónov, spotrebnej elektroniky po pevné disky (SSD) v elegantných prenosných počítačoch - a obchodné aplikácie. Keď som sa však pred niekoľkými týždňami zúčastnil na výročnej konferencii Storage Visions, bol som znova zasiahnutý tým, koľko pamäte Flash sa používa v podnikových systémoch a aký je potenciál do budúcnosti.

Pred niekoľkými rokmi existovala v podniku veľká odolnosť voči flash pamäti kvôli obavám o jej spoľahlivosť a vytrvalosť, najmä s bleskom na úrovni spotrebiteľov (viacúrovňová bunka alebo MLC). To je dôvod, prečo počiatočná vlna podnikových flash produktov používala jednovrstvový SLC blesk, ktorý je drahý a dostupný iba v obmedzenom množstve. Ukazuje sa, že so správnymi radičmi a softvérom poskytuje aj blesk MLC dostatočnú výdrž pre väčšinu podnikových aplikácií. Na rozdiel od pevných diskov, ktoré majú tendenciu zlyhávať náhodne, má flash tendenciu časom degradovať predvídateľným spôsobom. Posun od drahého SLC k MLC umožnil podnikom nasadiť oveľa viac blesku.

V tomto okamihu skutočne veľká väčšina podnikov používa blesk na jednom alebo viacerých miestach svojej prevádzky dátového centra. Každý hlavný predajca úložných polí obvykle predáva systémy s niekoľkými percentami úložného priestoru pozostávajúceho z flash diskov SSD, ktoré sa používajú v vyrovnávacích pamätiach a ako najnižšia úroveň úložného priestoru. Väčšina z nich teraz ponúka tiež polia typu flash, ktoré nasledujú po stopách priekopníkov, ako je napríklad Pure Storage.

Pure Storage ponúka polia typu flash, o ktorých sa hovorí, že môžu byť lacnejšie ako tradičné rotujúce disky, pretože ponúka redukciu dát - za komprimácie údajov - ako aj vyššiu rýchlosť. Spoločnosť poukazuje najmä na úspechy s malými a strednými databázami, virtuálnymi strojmi a virtuálnymi desktopymi (VDI). Poznám niekoľko spoločností, ktoré boli s takým nasadením celkom úspešné, v aplikáciách ako VDI alebo vysokofrekvenčné obchodovanie.

Okrem toho teraz vidíme aj viac flash serverov, spočiatku na riešeniach PCIe. To je miesto, kde spoločnosti ako Fusion-io a Violin Memory spočiatku urobili svoju značku, a my to vidíme oveľa viac miest.

Nedávno som videl riešenia, ktoré spájajú flash pamäť priamo s kanálom DIMM, ktorý tradične používajú predajcovia DRAM. Medzi priekopníkov tu patrí spoločnosť Diablo Technologies s architektúrou MCS (Memory Channel Storage) a produkty, ako sú ArxCis od Viking Memory a ULLtraDIMM od SanDisk. Toto sa teraz používa v niektorých systémoch od IBM a očakávam, že sa v budúcnosti uvidím viac.

Čo ma najviac zaujalo, keď som sa zmenil najviac, je predstava, že v súčasnosti existuje stále viac aplikácií, ktoré by mohli ísť do prostredí „všetkých zábleskov“. Jedno z hlavných prejavov na výstave sa vlastne nazýva „Povolenie dátového centra All Flash“ od Johna Scaramuzza, hlavného manažéra SanDisk Enterprise Storage Solutions. (Predtým bol prezidentom spoločnosti SMART Storage, ktorú získala spoločnosť SanDisk a používal veľkú časť technológie, ktorá sa stala ULLtraDIMM.)

V tejto prezentácii Scaramuzzo hovoril o tom, ako aplikácie ako virtualizácia, cloud computing a výpočty v pamäti umožňovali scenáre typu flash. Účinne tvrdil, že úroveň 0 sa už stala do značnej miery bleskom a blesk sa stáva aj väčšou súčasťou aplikácií úrovne 1. Toto mi dáva veľký zmysel - počúvam veľa spoločností, ktoré vysvetľujú, že vo virtuálnych prostrediach je potreba veľkého množstva operácií vstup-výstup za sekundu (IOPS) veľmi zaujímavá. Zdá sa, že to platí najmä v aplikáciách virtuálnych desktopov, pretože na server môžete umiestniť omnoho viac relácií VDI a stále to nebude mať problém, keď sa súčasne prihlási veľa používateľov.

Výraznejšie bolo jeho presvedčenie, že v aplikáciách úrovne 2 má teraz väčší zmysel blesk, ktorý je výsledkom zlepšenia požiadaviek na hustotu, výkon a chladenie SSD, najmä keď sa pozrieme na objektív Total Cost of Owner (TCO). Aj keď sú nespracované náklady na jeden kúsok blesku vyššie, navrhol, že znížené náklady na podporu, nižšie napájanie a chladenie, znížený priestor v stojane a podlahe a potreba menšieho počtu polí spôsobujú silnejší prípad použitia blesku v dátovom centre. Keďže cena blesku neustále klesá a kapacity sa zvyšujú, stáva sa „All Flash Data Center“ dosiahnuteľnejšie, povedal Scaramuzzo.

Hovoril o tom, ako teraz existujú 2, 5-palcové SSD s tvarovým faktorom s 2TB úložného priestoru, ktoré sú schopné dodávať viac ako 100 000 IOPS, a uviedol, že pohyb smerom k 3D NAND flash výrobe ukazuje, ako by sa to mohlo v nasledujúcich rokoch zmenšiť na 64TB alebo dokonca vyššie., všetko bez straty výkonu. Povedal, že to umožnilo SSD dohnať pevné disky s hustotou, ale ponúka vyššiu rýchlosť, menej energie a menšie chladenie. Pred rokom povedal, že matematika, aby táto práca fungovala na základe TCO, nebola možná, ale teraz je to možné. Dokonca videl, že aplikácie úrovne 3, ako napríklad archivácia, sa môžu presunúť do úložiska typu flash, pričom v nasledujúcich troch až piatich rokoch bol možný prechod. Toto je koncept, o ktorom som sa najviac dozvedel od najväčších dodávateľov cloudu vo veľkom meradle.

Je to zaujímavá vízia a jedna, ktorú som predtým veľmi dobre nepočul ako podnikové riešenie - čiastočne preto, že na bitovom základe je flash pamäť stále oveľa drahšia ako pevné disky; a pretože celková kapacita výrobcov flash diskov je oveľa menšia ako kapacita výrobcov pevných diskov.

V skutočnosti pri rozhovoroch s predajcami pevných diskov, ako je Seagate, stále počúvam o tom, ako pevné disky zlepšujú svoju hustotu (ak nie ich rýchlosť) a ako je kapacita pevného disku oveľa väčšia a aké výhody má hybrid disky (ktoré Seagate nazýva SSHD), ktoré kombinujú spolu jeden flash disk a pevný disk.

Okrem toho teraz existujú hybridné riešenia na strane úložného poľa, ktoré ponúkajú funkcie, ako je deduplikácia a kompresia v poliach pozostávajúcich z flash a pevných diskov, ktoré priekopníkmi spoločnosti ako Nimble Storage, Tegile a Tintri.

Tieto hybridné riešenia zvyčajne prichádzajú za oveľa nižšie počiatočné ceny ako riešenia typu flash. Vyzerá to, že existujú typy aplikácií, v ktorých má funkcia all-flash zmysel (zvyčajne tie, kde funguje kompresia za behu a kde je potreba veľa IOPS vrátane mnohých stredne veľkých databáz) a iné tam, kde to nefunguje (napríklad veľmi veľké databázy alebo databázy s množstvom obrázkov alebo videí, ktoré sú už komprimované.)

Joe Unsworth, viceprezident spoločnosti Gartner Research pre NAND Flash a SSD, zdôrazňuje, že polovodičové polia rastú veľmi rýchlo, ale stále sú relatívne malou časťou trhu a pravdepodobne tak zostanú aj v dohľadnej budúcnosti. V skutočnosti vidí, že trh pre tieto flash polia rastie zo 782 miliónov dolárov v roku 2013 na 3, 6 miliardy dolárov v roku 2017. Poukazuje však na to, že aj v tom prípade by to bolo len 10 percent celkového trhu s úložnými priestormi.

Len z hľadiska ekonómie sa mi zdá, že pevné disky budú po dlhú dobu predstavovať veľkú časť úložného priestoru - takmer určite väčšinu bitov. Ale určite vidím, kde flash vytvorí niektoré aplikácie nielen rýchlejšie, ale v skutočnosti dostupnejšie.